1 二段轉化爐結構及工藝
河南省中原大化集團有限責任公司合成氨裝置采用了二段轉化工藝流程,目的是降低一段轉化爐負荷,其出口甲烷含量體積分數(shù)由傳統(tǒng)流程的10%提高到16.3%,降低了噸氨消耗。二段轉化爐為立式設備,其頂部錐體裝有空氣分布器。爐體中心自下而上設置兩段中心管,下部中心管為固定式結構,上部中心管為套插式活節(jié)形式。筒體外側有水夾套,上方設有直通大氣的蒸汽放空管,并裝有監(jiān)視其運行的液位指示儀表及低液位調(diào)節(jié)裝置,液位高低實行自動補償調(diào)節(jié)。二段爐是自熱式反應器,預熱后的空氣經(jīng)空氣分布器進入二段爐頂部,一段轉化氣從二段爐底部進入,經(jīng)中心管上升,由工藝氣分布器進入爐頂部,與從空氣分布器出來的空氣相混合發(fā)生燃燒反應,提供甲烷進一步轉化所需的熱量。因加入過量空氣所多余的氮氣在合成回路中利用深冷法除去。二段爐主要工藝特性見表1。
2 爐體損壞情況
2004年大修時打開爐頂部封頭大蓋,拆下空氣分布器,發(fā)現(xiàn)入口管與剛玉磚交線位置出現(xiàn)約14cm裂紋,拆除全部錐體和3層筒體磚,拆除爐口澆筑層,發(fā)現(xiàn)西南側殼體有沖蝕凹坑。
爐體損壞情況:①剛玉磚損壞嚴重,局部出現(xiàn)了開裂、脫落,爐口開裂縫超過30 mm;②爐體出現(xiàn)變形,錐體部分損壞嚴重,筒體部分相對較輕,內(nèi)部澆注材料存在的問題較;③鋼殼局部燒蝕,厚度明顯變薄,最薄處壁厚僅為26.8 mm,屬于重大安全隱患。
3 損壞原因分析
3.1 空氣分布器
空氣分布器為八角形環(huán)狀結構,由2個同....